Re: Fisica della cannuccia

From: Teti_s <"te..."_at_libero.it>
Date: Tue, 30 Dec 2008 23:55:16 GMT

Il 27 Dic 2008, 11:36, Antrox <Antrox_at_gmail.com> ha scritto:
> On 26 Dic, 20:52, Elio Fabri <elio.fa..._at_tiscali.it> wrote:
> > Il mio problema e' che faccio fatica a seguire i tuoi ragionamenti,
> > sia per le notazioni sia per l'approccio che non mi e' sempre chiaro.
> > Percio' non posso dire se ci sono errori.
>
> Grazie della risposta.
> Mi dispiace per la mia poca chiarezza, cerco di riassumere il punto
> fondamentale che vorrei chiarire:
> quando sollevo la cannuccia (tappata superiormente in modo tale che
> rimanga del liquido all'interno di essa) qual'� il motivo fisico che
> tiene all'interno di essa il liquido?

Anzitutto ti dico che questo chiarimento � stato piuttosto efficace. In
particolare hai espresso molto meglio il ragionamento che sta alla base
dell'equazione fra le forze agenti dall'esterno e dall'interno sul foro
inferiore. Ed hai chiarito meglio anche il fatto, a cui avevo fatto
attenzione solo in seconda lettura, che presupponi una fase preliminare in
cui sollevi il liquido ad un livello diverso da quello della superficie
libera esternamente alla cannuccia, come pensavo hai ragionato
correttamente, il problema che hai incontrato � con la scelta dei numeri:
mentre avresti potuto stimare direttamente il valore di pV da una stima del
volume, libero dal liquido, nella parte superiore della cannuccia hai preso
un riferimento da internet che fa riferimento ad una differente quantit� di
gas; in particolare se la pressione � 1atm (circa 10^5 N) per ottenere pV =
4,17 J si sta facendo riferimento ad un volume di 4,17 x 10^(-5) m^3 = 41,7
cm^3, e vedi da solo a quale altezza corrisponde con la sezione che hai
ipotizzato.



> a]Quello che mi chiedevo � se � giusto ipotizzare questo meccanismo a
> stantuffo nel analizzare il momento in cui togliamo la cannuccia dal
> bicchiere... in questo modo infatti il livello deve scendere per poter
> generare una pressione minore ma sperimentalmente questa variazione
> non lo si nota ad occhio nudo.

Si. Ma in effetti il fatto che la variazione sia pressoch� impercettibile
dipende solo dal fatto che il volume libero � molto contenuto e dal fatto
che il peso specifico dell'acqua d� luogo alla legge empirica dei dieci
metri per un atmosfera. Questo della rilevanza del volume libero � un punto
critico che nonostante la nitidezza dei ragionamenti non sono certo che ti
sia chiaro, infatti dal momento che consideri dapprima l'aspirazione
fissando la variazione di pressione potrebbe sfuggirti il ruolo del volume
di aria che deve essere aspirato.
 
 infatti la depressione � compensata
> dall'aumento della pressione dell'acqua ed essendo 10 kN/mc
> moltiplicato per 0,05 m = 500 Pa).

Qui hai solo sbagliato una moltiplicazione infatti 0,05 m x 10 kN/mc = 5000
Pa cio� in effetti una varizione di 500 Pa corrisponde ad una variazione di
livello di 5 mm.

> Ora siamo arrivati nella situazione di cannuccia immersa nel bicchiere
> con all'interno il liquido alla quota superiore rispetto quello
> esterno alla cannuccia.
>
> Se sollevo la cannuccia fuori dal bicchiere e ipotizzando che il mio
> ragionamento sia corretto, ho applicato la relazione pV = cost per
> trovare l'aumento di volume conoscendo la diminuzione di pressione. Il
> valore 4,17 J l'ho trovato su internet e riguarda l'aria atm a temp.
> ambientale. Il resto � quello che avevo scritto in precedenza.

Come accennato altrove l'ipotesi che la variazione di livello sia
trascurabile pu� essere rimossa facilmente dal ragionamento senza importare
una eccessiva complicazione. Quello che si scopre � che l'equazione da
risolvere � un'equazione di secondo grado anzich� lineare, in cui il termine
quadratico dipende dal quadrato della variazione relativa di volume e pu�
essere trascurato finch� questa � di poca importanza, ma includerlo non
complica eccessivamente la soluzione. Con i dati che riportavi nell'altra
e-mail la differenza fra la soluzione approssimata e quella esatta � del
venti per cento. Anzich� 2 cm otterresti 1,7 cm senza intaccare poi l'ordine
di grandezza ma certo gi� la seconda cifra significativa, mentre nelle
situazioni concrete che stai considerando la correzione � dell'ordine dei
decimillesimi.
 
> Probabilmente non mi sono spiegato ancora una volta in modo chiaro,
> per� la domanda che ho indicato con la lettera a] � il centro del
> discorso, se mi potete dire se � sbagliata o meno ve ne sarei grato.
> Grazie
> Arrivederci
>

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Received on Wed Dec 31 2008 - 00:55:16 CET

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